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摘 要： 初中生物课程教学不仅是教会学生基本的生物学知识，更重要的是激发学生对生命科学的兴趣，培养学生基本的科学探究能力。充分利用科学史素材，开展生命科学史教育，则是达到上述目标的有效手段。作者结合自身教学实践，对初中生物课程中，结合生命科学史进行课堂教学的典型范例进行了总结，并对如何在初中生物课程中渗透生命科学史教学进行了初步探讨。
关键词： 初中生物课堂教学 生命科学史 科学探究能力 科学兴趣
初中生物课程教学不仅是教会学生基本的生物学知识，更重要的是激发学生对生命科学的兴趣，培养学生基本的科学探究能力。初中生物课程标准将“初步具有生物学实验操作的基本技能、一定的科学探究和实践能力、养成科学的思维习惯”列为课程目标之一。相比于机械的知识灌输，充分利用科学史素材开展生命科学史教育，是达到上述目标的有效手段。因此，在初中生物教材的不少章节中，都有生命科学史素材的渗透。笔者结合自身教学实践，对初中生物课程中，结合生命科学史进行课堂教学的典型范例进行了总结，并对如何在初中生物课程中渗透生命科学史教学进行探讨。
苏科版初中生物教材七年级上册第四章第一节《植物的光合作用》是开展生命科学史教育的典型例子。教材在安排这一节内容时，并没有直接给出光合作用的概念和反应式，而是通过回顾科学家们认识光合作用的几个经典实验，按照科学史的发展顺序，呈现出人类认识光合作用原理的光辉历程。教师在设计本节课的教学过程时，应当充分运用多媒体资源，直观再现当时的实验情景，在回顾这些经典实验的过程中，逐渐总结出人们对光合作用的基本认识。这样，不但有利于学生掌握光合作用的基本原理，而且使学生体验了科学家对光合作用的探究历程。
笔者对《植物的光合作用》一节相关内容的教学设计要点如下：首先通过提问“绿色植物在生长发育过程中不需要吃饭，那么是如何获得营养的呢”引出光合作用这一主题。绿色植物通过光合作用获得营养，那么，这些营养究竟来源于何处呢？引出海尔蒙特的柳树生长实验。在海尔蒙特的柳树实验中，柳树重量增加了74kg，但土壤只减少了60g，表明柳树生长过程中获得的营养绝大部分并非来自土壤。由于在实验过程中唯一浇灌的是水，因此海尔蒙特实验表明，水是光合作用的重要原料。教师随后指出，由于当时科学发展的局限性，海尔蒙特实验并没有关注空气中的成分在光合作用过程中的作用，由此引出普利斯特里的实验。普利斯特里的实验发现，在罩着小鼠的密封钟罩内放置一盆绿色植物，可以延缓小鼠的死亡时间，表明绿色植物可以更新由于动物呼吸而变得污浊的空气。但是，科学的发展通常不会一帆风顺，普利斯特里的实验并非每次都能成功，直到几年后英格豪斯做了数百次实验，发现绿色植物只有在光照下才能更新空气，这才消除了人们心中的疑惑，同时使我们认识到光合作用的发生条件——需要光照。随着化学的发展，数年后，科学家们认识到，绿色植物在光照下能够更新空气，是因为它们能够吸收二氧化碳并释放氧气。随着对光合作用认识的不断深入，我们不禁要问：“除了更新空气外，光合作用究竟产生了什么，为什么植物不需要吃饭就可以生长发育？”回答这个问题，需要引出萨克斯的实验。萨克斯检测了叶片的曝光处和遮光处经过碘液处理后的颜色变化，发现曝光处叶片遇碘变蓝而遮光处不变色，表明绿色植物在光照下产生了淀粉，而淀粉可以为绿色植物的生长发育提供营养。萨克斯的实验进一步深化了人们对光合作用的认识，但是，我们还关心一个问题：光合作用发生在细胞内的什么场所？这将引出恩吉尔曼的水绵细胞叶绿体实验。这是一个设计得十分巧妙的实验，首先，该实验选择了极好的实验材料，由于水绵细胞内只有一个带状的巨大叶绿体，这将非常有利于实验观察；其次，该实验通过观察好氧细菌的分布得知植物细胞内氧气的释放情况，将原本看不见摸不着的东西变得清晰可视。因此，通过这个实验，我们清楚地认识到，植物细胞内的叶绿体才是真正发生光合作用的场所。笔者认为，在光合作用的教学过程中，通过回顾上述科学发展史，逐渐揭示出人们对光合作用过程的认识，并最终总结出光合作用的反应原理、反应条件和发生场所，不但有利于学生更好地掌握相关知识，而且能使学生体验人们认识自然规律的过程，激发学生学习生物学的兴趣，并且对发展学生的生物学思维方法大有好处。
除了光合作用的发现历史外，人们对遗传规律的认识过程也是初中生物课程中开展生命科学史教学的经典范例。遗传现象在生物界普遍存在，学生对此并不陌生，但是，遗传的基本规律却是一个比较抽象的理论，初中阶段的学生掌握起来可能有一定的难度。因此，教材在述及这部分内容时，对著名的孟德尔豌豆杂交实验的一般过程和若干细节做了简要介绍，以便有助于学生对遗传规律的理解。笔者认为，本节课的教学，应该充分运用科学史材料，通过多媒体课件，直观还原孟德尔当时的探究情境，引导学生跟随孟德尔的实验思路，通过观察和思考，最终得出相应结论，从而在思想上深刻理解并高度认同遗传学的基本规律。
由于本节课内容较多，无法在一课时内完成，笔者仅对与豌豆实验相关的内容的教学设计作了小结：首先通过PPT图片简单介绍孟德尔生平，使学生对这位“遗传学之父”有初步认识，同时激发学生进一步了解孟德尔其人其事的兴趣。而后，通过图片展示孟德尔进行科学实验探究遗传规律的情景，图片内容不但包括孟德尔的豌豆实验，还包括他用其他植物材料进行探究的情形。这样可以使学生认识到，孟德尔通过实验探究遗传规律的过程远非课本上介绍的那么简单，而是在经历了一次次失败后最终获得了成功，这也说明了选材对实验结果的重要性。接着，教师可通过精心设计的多媒体课件直观展现孟德尔的豌豆实验，并结合图片内容完成对相关概念的教学。例如，图片上展示豌豆的某些形态结构和生理特征，如种皮的颜色、茎的高矮、种子的饱满程度等，并引出“性状”这一概念，性状即生物体的某种形态结构特征或生理特征。而后，学生观察图片，又发现对于同一性状，例如种皮的颜色，不同的植株会有不同的表现，有的是黄的，有的是绿的，于是又引出第二个概念：相对性状，即生物体同一个性状的不同表现形式。完成这些概念的教学后，即可通过图片还原孟德尔的实验过程。孟德尔发现，纯种高茎豌豆的后代都是高茎的，纯种矮茎豌豆的后代都是矮茎的，而纯种高茎与纯种矮茎的杂交后代，只见高茎不见矮茎。这是什么原因呢？带着这个疑问，请同学们继续观察孟德尔的实验。孟德尔将纯种高茎和纯种矮茎豌豆的后代，也就是高茎的子一代豌豆进行自交，发现得到的子二代豌豆，高茎和矮茎都出现了。同学们仔细观察图片上子二代豌豆的情况后，发现在子二代中，高茎和矮茎的比例大致是3∶1，这是偶然吗？带着这个疑问，可以请同学们通过图片进一步了解孟德尔在豌豆的其他性状的遗传中观察到的现象，结果发现不论哪种性状的遗传，都表现出相似的规律，说明子二代出现3∶1的比例不是偶然的，那么，这个规律是什么呢？带着这个疑问，教师可以引导学生思考：豌豆的高茎和矮茎性状是否都是由某种因子控制的，而当纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆杂交形成子一代豌豆时，控制矮茎性状的某种因子被隐藏了起来，而这种因子控制的性状在子二代中又重新表现了出来。从而理解孟德尔给出的解释。当然，要真正理解遗传规律的本质，还需要进一步学习基因、显性基因与隐性基因、基因在亲代和子代间的传递过程等后续知识。但对豌豆杂交实验现象和过程的认识，可帮助学生理解后续的相关知识，同时让学生在学习了后续知识后，重新检验遗传规律的准确性。
除了上述两个典型范例外，初中生物课程中涉及生命科学史的地方还有很多，例如在介绍生物进化理论时，可涉及达尔文的实地考察资料，通过分析客观事实，帮助理解进化理论；在介绍微生物时，涉及青霉素的发现历史，在介绍免疫学内容时，涉及接种牛痘预防天花的故事，等等。教师在教学过程中，应当对这些生命科学发展中的“小故事”给予充分重视。通过在课堂教学中渗透生命科学史，学生不仅在头脑中记住了生物学知识，而且初步构建了一个不断发展的科学体系，同时对激发学生的科学兴趣，培养学生的科学探究能力也有十分重要的作用。
关键词： 初中生物课堂教学 生命科学史 科学探究能力 科学兴趣
初中生物课程教学不仅是教会学生基本的生物学知识，更重要的是激发学生对生命科学的兴趣，培养学生基本的科学探究能力。初中生物课程标准将“初步具有生物学实验操作的基本技能、一定的科学探究和实践能力、养成科学的思维习惯”列为课程目标之一。相比于机械的知识灌输，充分利用科学史素材开展生命科学史教育，是达到上述目标的有效手段。因此，在初中生物教材的不少章节中，都有生命科学史素材的渗透。笔者结合自身教学实践，对初中生物课程中，结合生命科学史进行课堂教学的典型范例进行了总结，并对如何在初中生物课程中渗透生命科学史教学进行探讨。
苏科版初中生物教材七年级上册第四章第一节《植物的光合作用》是开展生命科学史教育的典型例子。教材在安排这一节内容时，并没有直接给出光合作用的概念和反应式，而是通过回顾科学家们认识光合作用的几个经典实验，按照科学史的发展顺序，呈现出人类认识光合作用原理的光辉历程。教师在设计本节课的教学过程时，应当充分运用多媒体资源，直观再现当时的实验情景，在回顾这些经典实验的过程中，逐渐总结出人们对光合作用的基本认识。这样，不但有利于学生掌握光合作用的基本原理，而且使学生体验了科学家对光合作用的探究历程。
笔者对《植物的光合作用》一节相关内容的教学设计要点如下：首先通过提问“绿色植物在生长发育过程中不需要吃饭，那么是如何获得营养的呢”引出光合作用这一主题。绿色植物通过光合作用获得营养，那么，这些营养究竟来源于何处呢？引出海尔蒙特的柳树生长实验。在海尔蒙特的柳树实验中，柳树重量增加了74kg，但土壤只减少了60g，表明柳树生长过程中获得的营养绝大部分并非来自土壤。由于在实验过程中唯一浇灌的是水，因此海尔蒙特实验表明，水是光合作用的重要原料。教师随后指出，由于当时科学发展的局限性，海尔蒙特实验并没有关注空气中的成分在光合作用过程中的作用，由此引出普利斯特里的实验。普利斯特里的实验发现，在罩着小鼠的密封钟罩内放置一盆绿色植物，可以延缓小鼠的死亡时间，表明绿色植物可以更新由于动物呼吸而变得污浊的空气。但是，科学的发展通常不会一帆风顺，普利斯特里的实验并非每次都能成功，直到几年后英格豪斯做了数百次实验，发现绿色植物只有在光照下才能更新空气，这才消除了人们心中的疑惑，同时使我们认识到光合作用的发生条件——需要光照。随着化学的发展，数年后，科学家们认识到，绿色植物在光照下能够更新空气，是因为它们能够吸收二氧化碳并释放氧气。随着对光合作用认识的不断深入，我们不禁要问：“除了更新空气外，光合作用究竟产生了什么，为什么植物不需要吃饭就可以生长发育？”回答这个问题，需要引出萨克斯的实验。萨克斯检测了叶片的曝光处和遮光处经过碘液处理后的颜色变化，发现曝光处叶片遇碘变蓝而遮光处不变色，表明绿色植物在光照下产生了淀粉，而淀粉可以为绿色植物的生长发育提供营养。萨克斯的实验进一步深化了人们对光合作用的认识，但是，我们还关心一个问题：光合作用发生在细胞内的什么场所？这将引出恩吉尔曼的水绵细胞叶绿体实验。这是一个设计得十分巧妙的实验，首先，该实验选择了极好的实验材料，由于水绵细胞内只有一个带状的巨大叶绿体，这将非常有利于实验观察；其次，该实验通过观察好氧细菌的分布得知植物细胞内氧气的释放情况，将原本看不见摸不着的东西变得清晰可视。因此，通过这个实验，我们清楚地认识到，植物细胞内的叶绿体才是真正发生光合作用的场所。笔者认为，在光合作用的教学过程中，通过回顾上述科学发展史，逐渐揭示出人们对光合作用过程的认识，并最终总结出光合作用的反应原理、反应条件和发生场所，不但有利于学生更好地掌握相关知识，而且能使学生体验人们认识自然规律的过程，激发学生学习生物学的兴趣，并且对发展学生的生物学思维方法大有好处。
除了光合作用的发现历史外，人们对遗传规律的认识过程也是初中生物课程中开展生命科学史教学的经典范例。遗传现象在生物界普遍存在，学生对此并不陌生，但是，遗传的基本规律却是一个比较抽象的理论，初中阶段的学生掌握起来可能有一定的难度。因此，教材在述及这部分内容时，对著名的孟德尔豌豆杂交实验的一般过程和若干细节做了简要介绍，以便有助于学生对遗传规律的理解。笔者认为，本节课的教学，应该充分运用科学史材料，通过多媒体课件，直观还原孟德尔当时的探究情境，引导学生跟随孟德尔的实验思路，通过观察和思考，最终得出相应结论，从而在思想上深刻理解并高度认同遗传学的基本规律。
由于本节课内容较多，无法在一课时内完成，笔者仅对与豌豆实验相关的内容的教学设计作了小结：首先通过PPT图片简单介绍孟德尔生平，使学生对这位“遗传学之父”有初步认识，同时激发学生进一步了解孟德尔其人其事的兴趣。而后，通过图片展示孟德尔进行科学实验探究遗传规律的情景，图片内容不但包括孟德尔的豌豆实验，还包括他用其他植物材料进行探究的情形。这样可以使学生认识到，孟德尔通过实验探究遗传规律的过程远非课本上介绍的那么简单，而是在经历了一次次失败后最终获得了成功，这也说明了选材对实验结果的重要性。接着，教师可通过精心设计的多媒体课件直观展现孟德尔的豌豆实验，并结合图片内容完成对相关概念的教学。例如，图片上展示豌豆的某些形态结构和生理特征，如种皮的颜色、茎的高矮、种子的饱满程度等，并引出“性状”这一概念，性状即生物体的某种形态结构特征或生理特征。而后，学生观察图片，又发现对于同一性状，例如种皮的颜色，不同的植株会有不同的表现，有的是黄的，有的是绿的，于是又引出第二个概念：相对性状，即生物体同一个性状的不同表现形式。完成这些概念的教学后，即可通过图片还原孟德尔的实验过程。孟德尔发现，纯种高茎豌豆的后代都是高茎的，纯种矮茎豌豆的后代都是矮茎的，而纯种高茎与纯种矮茎的杂交后代，只见高茎不见矮茎。这是什么原因呢？带着这个疑问，请同学们继续观察孟德尔的实验。孟德尔将纯种高茎和纯种矮茎豌豆的后代，也就是高茎的子一代豌豆进行自交，发现得到的子二代豌豆，高茎和矮茎都出现了。同学们仔细观察图片上子二代豌豆的情况后，发现在子二代中，高茎和矮茎的比例大致是3∶1，这是偶然吗？带着这个疑问，可以请同学们通过图片进一步了解孟德尔在豌豆的其他性状的遗传中观察到的现象，结果发现不论哪种性状的遗传，都表现出相似的规律，说明子二代出现3∶1的比例不是偶然的，那么，这个规律是什么呢？带着这个疑问，教师可以引导学生思考：豌豆的高茎和矮茎性状是否都是由某种因子控制的，而当纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆杂交形成子一代豌豆时，控制矮茎性状的某种因子被隐藏了起来，而这种因子控制的性状在子二代中又重新表现了出来。从而理解孟德尔给出的解释。当然，要真正理解遗传规律的本质，还需要进一步学习基因、显性基因与隐性基因、基因在亲代和子代间的传递过程等后续知识。但对豌豆杂交实验现象和过程的认识，可帮助学生理解后续的相关知识，同时让学生在学习了后续知识后，重新检验遗传规律的准确性。
除了上述两个典型范例外，初中生物课程中涉及生命科学史的地方还有很多，例如在介绍生物进化理论时，可涉及达尔文的实地考察资料，通过分析客观事实，帮助理解进化理论；在介绍微生物时，涉及青霉素的发现历史，在介绍免疫学内容时，涉及接种牛痘预防天花的故事，等等。教师在教学过程中，应当对这些生命科学发展中的“小故事”给予充分重视。通过在课堂教学中渗透生命科学史，学生不仅在头脑中记住了生物学知识，而且初步构建了一个不断发展的科学体系，同时对激发学生的科学兴趣，培养学生的科学探究能力也有十分重要的作用。